KR20050068985A - An ingredient analysis system of exhaust gas by cylinder of an internal combustion engine - Google Patents
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Abstract
내연기관의 각 실린더별 배기가스의 성분을 가스 분석기를 통하여 분석함에 있어, 배기가스의 연결 배관 상에 각 실린더별 단속밸브 및 수분 분리기를 구성하여 자동화 및 수분에 의한 시험 결과의 오류를 배제할 수 있도록 함으로써, 각 실린더별 불균일 연소성에 따른 정확한 실린더별 분배 특성을 추출할 수 있도록;In analyzing the exhaust gas content of each cylinder of the internal combustion engine through the gas analyzer, it is possible to eliminate the error of the test result by automation and water by configuring the valve and water separator for each cylinder on the connection pipe of the exhaust gas. By doing so, it is possible to extract the exact distribution characteristics of the cylinder according to the non-uniform combustibility of each cylinder;
내연기관의 각 실린더별 배기가스를 배기 메니폴드로부터 채취하여 연결 배관을 통하여 가스 분석기에서 그 성분을 분석할 수 있도록 구성되는 내연기관의 실린더별 배기가스 성분 분석 시스템에서, 상기 연결 배관은 상기 배기 메니폴드 상의 각 실린더별로 하나씩 연결되는 분기 배관과, 상기 분기 배관을 하나로 취합하여 상기 가스 분석기에 하나로 연결되는 취합 배관으로 구성되며, In the exhaust gas component analysis system for each cylinder of the internal combustion engine configured to extract the exhaust gas for each cylinder of the internal combustion engine from the exhaust manifold and to analyze the component in the gas analyzer through the connection pipe, the connecting pipe is located on the exhaust manifold. It is composed of a branch pipe connected to each cylinder one by one, and the collection pipe connected to the gas analyzer by collecting the branch pipes as one,
상기 각 실린더별 분기 배관 상의 일측에 각각 설치되어 제어기의 제어신호에 따라 해당 분기 배관을 개폐 단속하는 실린더별 단속밸브; 상기 취합 배관 상의 일측에 구성되어 배관 내의 수분을 분리하여 배출할 수 있도록 해주는 수분 분리수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 내연기관의 실린더별 배기가스 성분 분석 시스템을 제공한다. A cylinder-specific control valve installed on one side of the branch pipe for each cylinder to open and close the branch pipe according to a control signal of a controller; It is configured on one side of the collection pipe provides a system for analyzing the exhaust gas component for each cylinder of the internal combustion engine comprising a water separation means for separating and discharging the water in the pipe.
Description
본 발명은 내연기관의 실린더별 배기가스 성분 분석 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 내연기관의 각 실린더별 배기가스의 성분을 분석해서 그 연소 상태를 파악하여 각 실린더별 불균일 연소성에 따른 실린더별 분배 특성을 재고하기 위한 내연기관의 실린더별 배기가스 성분 분석 시스템에 관한 것이다. The present invention relates to an exhaust gas composition analysis system for each cylinder of an internal combustion engine, and more specifically, to analyze the composition of the exhaust gas for each cylinder of the internal combustion engine to grasp the combustion state of each cylinder according to the heterogeneous combustion characteristics of each cylinder An exhaust gas component analysis system of an internal combustion engine for rethinking characteristics is provided.
일반적으로 자동차 메이커에서 최초, 신차 개발시에는 개발된 완성 차량의 내구력을 체크하기 위하여 다양한 시험을 하게되는데, 이는 일정한 기준을 마련하고 이 기준에 합당한지 여부에 따라 완성도를 체크하게 된다.In general, a variety of tests are conducted to check the durability of the developed vehicle for the first time in the development of a new car, and this is to establish a certain standard and check the completeness according to whether this standard is appropriate.
특히, 엔진(내연기관; 이하, 엔진이라고 칭함)의 경우에는, 각 실린더별 불균일 연소성을 파악하여 각 실린더별 분배 특성을 규정하고, 이를 엔진의 설계 및 생산 단계에 반영함으로써, 엔진의 성능을 향상시키도록 하고 있다. In particular, in the case of an engine (internal combustion engine; hereinafter referred to as an engine), by identifying the non-uniform combustibility of each cylinder, the distribution characteristics of each cylinder are defined and reflected in the design and production stages of the engine, thereby improving the performance of the engine. I'm going to let you.
이러한 엔진의 각 실린더별 불균일 연소성을 파악하기 위해서는, 보통 배기가스의 성분을 분석하여 그 연소 상태를 파악함으로써 이루어지는데, 이를 위하여 하여 종래에는 각 실린더별로 배기가스 채취부를 구성하고, 이 채취부를 가스 분석기와 연결 배관으로 연결하여 각 실린더별로 배기가스를 채취하여 그 성분을 분석하고 있다.In order to grasp the non-uniform combustibility of each engine of such an engine, it is usually made by analyzing the components of the exhaust gas and grasping the combustion state. To this end, conventionally, an exhaust gas collecting unit is configured for each cylinder, and this collecting unit is a gas analyzer. The exhaust gas is collected for each cylinder and the components are analyzed.
그러나 상기와 같이, 종래에는 실린더의 선정이 시험자에 의해 임의로 정해지거나 시험 장비의 규격이 표준화되어 있지 않아, 시험 시간이 길어지며 시험 결과의 신뢰도가 떨어진다는 단점이 있다.However, as described above, in the related art, the selection of the cylinder is arbitrarily determined by the tester or the standard of the test equipment is not standardized, so that the test time is long and the reliability of the test result is low.
또한, 배관 내의 배기가스의 온도(약 700℃)와 배관 외부의 외기 온도(약 23℃)와의 온도차에 의해 배기가스가 급속히 냉각되면서 배관 내에 생성되는 물이 배기가스와 함께, 가스 분석기로 유입되어 시험 결과에 부정확한 요인으로 작용하게 되는 문제점이 있다.In addition, the exhaust gas is rapidly cooled due to a temperature difference between the temperature of the exhaust gas in the pipe (about 700 ° C.) and the outside air temperature (about 23 ° C.) outside the pipe, and water generated in the pipe flows into the gas analyzer along with the exhaust gas. There is a problem that causes inaccurate factors in the test results.
따라서 본 발명은 상기한 바와 같은 단점 및 문제점을 해소하기 위하여 창출된 것으로써, 본 발명의 목적은 내연기관의 각 실린더별 배기가스의 성분을 가스 분석기를 통하여 분석함에 있어, 배기가스의 연결 배관 상에 각 실린더별 단속밸브 및 수분 분리기를 구성하여 자동화 및 수분에 의한 시험 결과의 오류를 배제할 수 있도록 함으로써, 각 실린더별 불균일 연소성에 따른 정확한 실린더별 분배 특성을 추출할 수 있도록 하는 내연기관의 실린더별 배기가스 성분 분석 시스템에 관한 것이다. Therefore, the present invention was created in order to solve the disadvantages and problems as described above, an object of the present invention is to analyze the components of the exhaust gas of each cylinder of the internal combustion engine through a gas analyzer, on the connection pipe of the exhaust gas The internal combustion engine's cylinders can extract the exact distribution characteristics of each cylinder according to the non-uniform combustibility of each cylinder by configuring an intermittent valve and a water separator in each cylinder in order to eliminate errors in test results by automation and water. The present invention relates to a star exhaust gas component analysis system.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 The present invention for achieving the object as described above
내연기관의 각 실린더별 배기가스를 배기 메니폴드로부터 채취하여 연결 배관을 통하여 가스 분석기에서 그 성분을 분석할 수 있도록 구성되는 내연기관의 실린더별 배기가스 성분 분석 시스템에서, In a cylinder exhaust gas component analysis system of an internal combustion engine configured to extract exhaust gas for each cylinder of an internal combustion engine from an exhaust manifold and analyze the component thereof in a gas analyzer through a connecting pipe,
상기 연결 배관은 상기 배기 메니폴드 상의 각 실린더별로 하나씩 연결되는 분기 배관과, 상기 분기 배관을 하나로 취합하여 상기 가스 분석기에 하나로 연결되는 취합 배관으로 구성되며, The connection pipe is composed of a branch pipe connected to each cylinder on the exhaust manifold one by one, and the collection pipe connected to the gas analyzer by collecting the branch pipe as one,
상기 각 실린더별 분기 배관 상의 일측에 각각 설치되어 제어기의 제어신호에 따라 해당 분기 배관을 개폐 단속하는 실린더별 단속밸브;A cylinder-specific control valve installed on one side of the branch pipe for each cylinder to open and close the branch pipe according to a control signal of a controller;
상기 취합 배관 상의 일측에 구성되어 배관 내의 수분을 분리하여 배출할 수 있도록 해주는 수분 분리수단을 포함하는 것을 특징으로 하며, It is characterized in that it comprises a water separation means configured on one side on the collecting pipe to separate and discharge the water in the pipe,
상기 수분 분리수단은 내부에는 공간부를 형성하고, 일측에는 상기 배기 메니폴드 측으로 취합 배관과 연결되는 가스 유입구를 형성하고, 타측에는 상기 가스 분석기 측으로 취합 배관과 연결되는 가스 유출구를 형성하여 구성되는 분리 하우징;The water separation means has a space formed therein, a separation housing formed on one side to form a gas inlet connected to the collection pipe to the exhaust manifold side, and the other side to form a gas outlet connected to the collection pipe to the gas analyzer side;
상기 분리 하우징의 가스 유입구에 대응하여 하향 경사면을 형성하여 배치되며, 그 상단이 상기 분리 하우징의 가스 유입구 상부 일측에 고정되는 수분 분리판;A water separation plate disposed to form a downward inclined surface corresponding to the gas inlet of the separation housing, and an upper end of which is fixed to an upper side of the gas inlet of the separation housing;
상기 분리 하우징의 하부 일측에 배출관을 형성하고, 상기 배출관 상의 일측에 장착되어 제어기의 제어신호에 따라 상기 배출관을 개폐 제어하는 수분 배출 단속밸브로 이루어지는 것을 특징으로 한다. A discharge pipe is formed on one side of the separation housing, and the water discharge control valve is mounted on one side of the discharge pipe and controls the opening and closing of the discharge pipe according to a control signal of a controller.
이하 본 발명의 바람직한 구성 및 작용을 첨부한 도면에 의거하여 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the preferred configuration and operation of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 내연기관의 실린더별 배기가스 성분 분석 시스템의 구성도로써, 본 발명의 실시예에 따른 내연기관의 실린더별 배기가스 성분 분석 시스템은 엔진(1)의 각 실린더별 배기가스를 배기 메니폴드(3)로부터 채취하여 연결 배관(5)을 통하여 가스 분석기(7)에서 그 성분을 분석할 수 있도록 구성되는 것으로, 본 실시예에 따른 구성은 상기 연결 배관(5)이 배기 메니폴드(3) 상의 각 실린더별로 하나씩 연결되는 분기 배관(11,12,13,14)과, 상기 분기 배관(11,12,131,4)을 하나로 취합하여 상기 가스 분석기(7)에 하나로 연결되는 취합 배관(16)으로 구성된다. 1 is a block diagram of a cylinder exhaust gas component analysis system of an internal combustion engine according to an embodiment of the present invention, the cylinder exhaust gas component analysis system of an internal combustion engine according to an embodiment of the present invention is each cylinder of the engine (1) The exhaust gas is collected from the exhaust manifold 3 and configured to be analyzed by the gas analyzer 7 through the connecting pipe 5. The branch pipes 11, 12, 13, and 14 connected to each cylinder on the exhaust manifold 3 and the branch pipes 11, 12, 131, and 4 are combined into one and connected to the gas analyzer 7 as one. It consists of the piping 16.
상기 각 실린더별 분기 배관(11,12,13,14) 상의 일측에는 각각 단속밸브(V1,V2,V3,V4)가 설치되어 제어기(10)의 제어신호에 따라 해당 분기 배관(11,12,13,14)을 개폐 단속하도록 이루어진다. On one side of each cylinder branch pipe (11, 12, 13, 14) is provided with an intermittent valve (V1, V2, V3, V4) respectively according to the control signal of the controller 10, the branch pipe (11, 12, 13, 14) is made to control the opening and closing.
또한, 상기 연결 배관(5)은 전체 배기가스의 성분 분석을 위한 배기가스를 추출할 수 있도록 배기관(미도시)과 연결되는 상기 배기 메니폴드(3)의 후단부 일측으로부터 배기 메니폴드 분기 배관(15)을 분기시켜 상기 취합 배관(16)에 의해 다른 분기 배관(11,12,13,14)과 함께, 하나로 취합된다. In addition, the connection pipe 5 is an exhaust manifold branch pipe 15 from one side of the rear end of the exhaust manifold 3 connected to the exhaust pipe (not shown) so as to extract the exhaust gas for component analysis of the entire exhaust gas. Is branched and collected together with the other branch pipes 11, 12, 13, and 14 by the collecting pipe 16.
상기 배기 메니폴드 분기 배관(15) 상에는 상기 제어기(10)의 제어신호에 따라 배기 메니폴드 분기 배관(15)을 개폐 단속하는 단속밸브(V5)를 구성한다. On the exhaust manifold branch pipe 15, an intermittent valve V5 is formed to open and close the exhaust manifold branch pipe 15 according to a control signal of the controller 10.
여기서, 상기 실린더별 각 단속밸브(V1,V2,V3,V4)와 상기 배기 메니폴드(3) 상의 단속밸브(V5)는 상기 제어기(10)의 제어신호에 따라 온,오프 작동하는 솔레노이드 밸브로 이루어지는 것이 바람직하다. Here, the intermittent valves V1, V2, V3, and V4 for each cylinder and the intermittent valve V5 on the exhaust manifold 3 may include solenoid valves which are turned on and off in accordance with a control signal of the controller 10. It is preferable.
상기 취합 배관(16) 상의 일측에는 배관 내의 수분을 분리하여 외부로 배출할 수 있도록 해주는 수분 분리수단(9)이 구성되는데, 상기 부분 분리수단(9)의 구성은, 도 2에서 도시한 바와 같이, 분리 하우징(21), 수분 분리판(23), 수분 배출 단속밸브(V6)로 구성된다. One side on the collecting pipe 16 is configured to separate the water in the pipe 9 to discharge the water to the outside, the configuration of the partial separating means 9, as shown in FIG. And a separation housing 21, a water separation plate 23, and a water discharge control valve V6.
상기 분리 하우징(21)은 그 내부에 공간부(S)를 형성하고, 일측에는 상기 배기 메니폴드(3) 측으로 취합 배관(16)과 연결되는 가스 유입구(25)를 형성하며, 타측에는 상기 가스 분석기(7) 측으로 취합 배관(16)과 연결되는 가스 유출구(27)를 형성하여 구성된다. The separation housing 21 forms a space S therein, and forms a gas inlet 25 connected to the collection pipe 16 toward the exhaust manifold 3 on one side thereof, and the gas analyzer on the other side thereof. It is comprised by forming the gas outlet 27 connected to the collection pipe 16 by the side of (7).
상기 수분 분리판(23)은 상기 분리 하우징(21)의 가스 유입구(25)에 대응하여 하향 경사면을 형성하여 배치되며(29), 그 상단이 상기 분리 하우징(21)의 가스 유입구(25) 상부 일측에 고정된다. The water separator 23 is formed by forming a downward inclined surface corresponding to the gas inlet 25 of the separation housing 21 (29), the upper end of the upper portion of the gas inlet 25 of the separation housing 21 It is fixed on one side.
상기 분리 하우징(21)의 하부 일측에는 배출관(31)을 형성하고, 상기 배출관(31) 상의 일측에는 상기 수분 배출 단속밸브(V6)가 장착되어 상기 제어기(10)의 제어신호에 따라 상기 배출관(31)을 개폐 제어하게 된다. A discharge pipe 31 is formed at one lower side of the separation housing 21, and the water discharge control valve V6 is mounted at one side on the discharge pipe 31 so that the discharge pipe (according to a control signal of the controller 10) is formed. 31) to open and close the control.
이 때, 상기 분리 하우징(21)은 그 내부 하단면 일측을 경사지게 형성하여 수분을 배출관(31) 쪽으로 유도하는 경사 안내면(33)을 형성한다. At this time, the separation housing 21 forms an inclined guide surface 33 for inducing water toward the discharge pipe 31 by inclining one side of the inner bottom surface thereof.
상기 수분 배출 단속밸브(V6)는 상기 제어기(10)의 제어신호에 따라 온,오프 작동하는 솔레노이드 밸브로 이루어지는 것이 바람직하다. The water discharge control valve (V6) is preferably made of a solenoid valve to operate on, off in accordance with the control signal of the controller (10).
그리고 상기 분리 하우징(21)의 하부 일측에는 분리 하우징(21)의 내부에 고이는 수분을 검출하여 그 신호를 상기 제어기(10)로 출력하는 수분검출센서(35)가 장착된다. In addition, the lower side of the separation housing 21 is mounted with a moisture detection sensor 35 for detecting the moisture accumulated in the interior of the separation housing 21 and outputs the signal to the controller 10.
따라서 상기한 바와 같은 구성을 갖는 내연기관의 실린더별 배기가스 성분 분석 시스템의 작동은 제어기(10)에 의해 순차적으로 이루어진다. Therefore, the operation of the exhaust gas component analysis system for each cylinder of the internal combustion engine having the above configuration is performed by the controller 10 sequentially.
즉, 제어기(10)의 제어신호가 각 실린더별 단속밸브(V1,V2,V3,V4)와 배기 메니폴드(3) 상의 단속밸브(V5)에 차례로 인가되면, 해당 단속밸브(V1,V2,V3,V4,V5)는 해당 분기 배관(11,12,13,14) 및 배기 메니폴드 분기 배관(15)을 차례로 개방하게 된다. 그러면, 상기 해당 실린더로부터의 배기가스는 해당 분기 배관(11,12,13,14,15) 및 취합 배관(16)을 통하여 분리 하우징(21)의 내부로 유입된다. That is, when the control signal of the controller 10 is applied to the control valves V1, V2, V3, V4 for each cylinder and the control valve V5 on the exhaust manifold 3 in turn, the control valves V1, V2, V3 , V4, V5 open the branch pipes 11, 12, 13, 14 and the exhaust manifold branch pipe 15 in sequence. Then, the exhaust gas from the cylinder flows into the separation housing 21 through the branch pipes 11, 12, 13, 14, and 15 and the collecting pipe 16.
이 때, 상기 배기가스는 취합 배관(16)을 따라 가스 유입구(25)를 통하여 분리 하우징(21)의 내부에 구성되는 수분 분리판(23)에 닿게 되는데, 이 때, 배기가스 내 수분이 수분 분리판(23)에 흡착되어 그 경사면(29)을 따라 분리 하우징(21)의 내측 하부에 떨어져 고이게 된다. At this time, the exhaust gas comes into contact with the water separation plate 23 configured in the interior of the separation housing 21 through the gas inlet 25 along the collecting pipe 16. It is adsorbed by the separating plate 23 and falls along the inclined surface 29 to the inner lower portion of the separating housing 21.
이와 같이, 상기 수분 분리판(23)에 의해 수분이 분리된 배기가스는 가스 유출구(27)로부터 취합 배관(16)을 따라 가스 분석기(7)로 공급된다.As described above, the exhaust gas from which the water is separated by the moisture separator 23 is supplied from the gas outlet 27 to the gas analyzer 7 along the collecting pipe 16.
이러한 분리 하우징(21) 내에서, 배기가스 내 수분을 분리하는 과정에서, 상기 수분 검출센서(35)가 분리 하우징(21)의 내부에 수분을 검출하여 그 신호를 상기 제어기(10)로 출력하면, 상기 제어기(10)는 수분 배출 단속밸브(V6)를 개방시켜 분리 하우징(21) 내부의 수분을 배출구(31)를 통하여 외부로 배출하게 된다.In the separation housing 21, in the process of separating the moisture in the exhaust gas, when the moisture detection sensor 35 detects moisture in the separation housing 21 and outputs the signal to the controller 10. The controller 10 opens the water discharge control valve V6 to discharge the water inside the separation housing 21 to the outside through the discharge port 31.
상술한 바와 같이 본 발명에 따른 내연기관의 실린더별 배기가스 성분 분석 시스템에 의하면, 엔진의 각 실린더별 배기가스의 성분을 가스 분석기를 통하여 분석함에 있어, 배기가스의 연결 배관 상에 각 실린더별 단속밸브 및 수분 분리기를 구성함으로써, 자동화하여 실험을 진행할 수 있게 되며, 종래 배관내 수분에 의한 시험 결과의 오류를 배제할 수 있도록 함으로써, 각 실린더별 불균일 연소성에 따른 정확한 실린더별 분배 특성을 추출하여 엔진의 성능 개선을 위한 노력에 반영할 수 있는 등의 효과가 있다.As described above, according to the exhaust gas component analysis system for each cylinder of the internal combustion engine according to the present invention, in analyzing the component of the exhaust gas for each cylinder of the engine through the gas analyzer, the control of each cylinder on the connection pipe of the exhaust gas By configuring the valve and the water separator, it is possible to automate the experiment and to eliminate the error of the test result by the water in the conventional pipe, and to extract the exact distribution characteristics of each cylinder according to the heterogeneous combustibility of each cylinder and the engine This can be reflected in efforts to improve performance.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 내연기관의 실린더별 배기가스 성분 분석 시스템의 구성도이다.1 is a block diagram of an exhaust gas component analysis system for each cylinder of an internal combustion engine according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 2는 본 발명의 실시예에 적용되는 수분 분리기의 단면도이다.2 is a cross-sectional view of a water separator applied to an embodiment of the present invention.
Claims (9)
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Applications Claiming Priority (1)
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Publications (2)
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110121613A (en) * | 2016-11-09 | 2019-08-13 | Avl排放测试系统有限责任公司 | Condensate drain system for flue gas measurement equipment |
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2003
- 2003-12-30 KR KR10-2003-0100803A patent/KR100534777B1/en not_active IP Right Cessation
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110121613A (en) * | 2016-11-09 | 2019-08-13 | Avl排放测试系统有限责任公司 | Condensate drain system for flue gas measurement equipment |
| US11703419B2 (en) | 2016-11-09 | 2023-07-18 | Avl Emission Test Systems Gmbh | Condensate discharging system for an exhaust-gas measuring device |
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| KR100534777B1 (en) | 2005-12-07 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A201 | Request for examination | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant | ||
| LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |